电磁悬浮转子陀螺的设计及初步实验

摘要

介绍了一种基于电涡流原理悬浮并旋转的电磁悬浮转子陀螺.从安培力的角度分析并解释了转子悬浮及旋转的原理,利用有限元软件分析了线圈中的电流幅值和频率对悬浮力、扭矩的影响规律,以及电流频率、转子转速与扭矩之间的关系.分析表明,悬浮力随悬浮高度的升高而减小,随电流强度的增大而增大;扭矩随频率的增加先增大后减小,随转速的增加而减小.用直径为10mm、壁厚为0.3mm、材料为铝的碗状结构转子进行初步实验,实验表明转子在电涡流作用下能稳定悬浮并旋转,且悬浮高度和电流频率、幅值之间的关系与数值模拟的结果基本吻合.